PENINGKATAN KINERJA TOYOTA AVANZA 1.5 DENGAN PENAMBAHAN SUPERCHARGER ELEKTRIK | Hadianta | Mechanova 3019 5633 1 PB
PENINGKATAN KINERJA TOYOTA AVANZA 1.5 DENGAN PENAMBAHAN
SUPERCHARGER ELEKTRIK
Christian Hadianta), Teng Sutrisno2)
Program Studi Teknik Mesin Universitas Kristen Petra 1,2)
Jalan. Siwalankerto 121-131, Surabaya 60236. Indonesia 1,2)
Phone: 0062-31-8439040, Fax: 0062-31-84176581,2)
E-mail : [email protected] 1), [email protected])
ABSTRAK
Di era mobilitas ini, perkembangan teknologi kendaraan bermotor terutama mobil terus
berkembang. Peningkatan kinerja Toyota avanza 1.5 dengan menggunakan supercharger
konvensional yang berfungsi memasukan udara ke ruang bakar yang biasa dilakukan untuk
meningkatkan kinerja mesin menggunkan tenaga dari putaran mesin. Sedangkan supercharger
elektrik bekerja seperti halnya supercharger konvensional dengan menggunakan sumber tenaga
penggerak motor listrik DC 12 V yang diambil dari aki mobil tanpa memebebani mesin.
Dengan adanya penambahan supercharger elektrik pada Toyota avanza terjadi penigkatan torsi
dan daya. Namum secara persen tidak signifikan tetapi torsi dan daya meningkat pada rpm
1500-3500.
Kata kunci:
Supercharger, turbocharger, supercharger elektrik
1. Pendahuluan
Pada era yang berkembang saat ini, teknologi terus
berkembang terutama dibidang otomotif. Para ahli
otomotif bersaing untuk mengembangkan teknologi yang
dapat di aplikasikan ke mobil konvensional agar dapat
meningkatkan performa kendaraan seperti di kendaraan
konvensinal yang beredar masyarkat. Seperti
pengapliakasian turbocharger dan supercharger dapat
meningkatkan performa mesin yang signifikan.
Turbocharger dan supercharger adalah perangkat
yang berguna untuk menambah pasokan udara yang
dibutuhkan oleh mesin dalam proses pembakaran. Kedua
perangkat ini merupakan pompa udara yang menghisap
dan mengalirkan udara ke saluran intake manifold mesin.
Perbedaan diantara keduanya ada pada sumber
penggerak putaran turbin.
Turbocharger atau
yang
akrab
disebut turbo memiliki turbin dan kompresor yang
terhubung dalam satu poros. Turbin berfungsi sebagai
kincir penggerak yang tenaganya diambil dari tiupan
udara sisa pembakaran mesin. Kincir inilah yang
berfungsi memutar kompresor yang berfungsi sebagai
peningkat tekanan udara. Karena dapat bergerak bebas,
turbin kompresor ini dapat berputar hingga lebih dari
70.000 rpm dengan tekanan udara yang sangat besar.
Oleh karena itulah perangkat ini diberi katup by
pass agar tekanan udara yang dihasilkan tidak
berlebihan. Katup tersebut dikenal dengan nama blow-off
valve.
Pada supercharger memanfaatkan tenaga putaran
mesin untuk memutar turbin kompresor. Karena putaran
mesin umumnya hanya bermain kurang dari 7.000 rpm
maka tekanan yang dihasilkan tidak setinggi
turbocharger.
Namun supercharger
memiliki
keunggulan pada putaran bawah karena perangkat ini
sudah mulai bekerja pada rpm rendah. Sesuai
Peningkatan tenaganya pun sangat halus karena putaran
turbin selaras dengan putaran mesin. Perangkat keras
sebagai alat peraga dan bahan studi untuk memahami dan
mengembangkan teknologi steer by wire.
2. Metodologi
Penelitian dilakukan seperti yang dipaparkan pada
Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Perancangan Tugas Akhir.
Metode Pengujian Hisapan Mesin.
Untuk mengetahui spesifikasi dari mesin avanza
seri 3SZ-VE. Metode Pengujian yang dilakukan untuk
mengetahui jumlah udara yang di hisap mesin tiap RPM
nya pada mesin Avanza seri 3SZ-VE dengan melakukan
pengujian alat-alat tersebut pada lubang throttle body
dalam keadaan mesin menyala.
personal computer (pc). Setelah melakukan
pengukuran tersebut dapat ditampilkan berupa
grafik pada layar monitor. Juga dapat di print pada
kertas untuk dijadikan berkas data asli, yang dapat
dipergunakan untuk berbagai keperluan. Pada
gambar 3.
Pengadaan Supercharger Electric.
Dari hasil pengujian hisapan mesin menunjukan
hasil kenaikan nilai Kpa tiap kenaikan RPM mesin.
Maka penulis mencari kompresor sentrifugal yang dapat
yang dapat menyuplai udara ke ruang bakar di dalam
mesin Avanza. Setelah mencari cari kompresor
sentrifugal yang cocok adalah supercharger elektrik
yang beredar di internet dengan spesifikasi sebagai
berikut.
Metode Pengujian Debit Supercharger Elektrik.
Untuk mengetahui tekanan udara yang
dihasilkan supercharger elektrik sendiri, perlu dilakukan
pengujian dengan alat ukur agar dapat mengetahui
sesungguhnya
nilai
tekanan
yang
dihasilkan
supercharger elektrik ini. Maka dibutuhkan alat-alat dan
bahan untuk mendukung pengujian ini.
Desain Saluran Intake.
Saluran intake udara yang digunakan terbuat dari
stainless steel. Bahan ini di pilih karena banyaknya
ketersediaan bahan yang ada di pasaran dan tahan karat.
Proses pembuatan saluran intake ini dengan
menggunakan proses welding menggabungkan 2 ukuran
pipa yang berbeda menjadi satu. Gambar 2. Saluran
udara intake ini dibuat bentuk khusus dengan melepas
box filter udara bawaan pabrik karena disesuaikan posisi
dan ukuran supercharger elektrik serta wiring agar dapat
di pasang pada ruang mesin avanza.
Gambar 3. Posisi
dynamometer
roda
belakang
pada
roller
3.Analisa Data
Dari hasil pengujian yang dilakukan dengan
menggunakan dynotest di bengkel GUT Motorsport di
dapat hasil grafik torsi dan grafik daya seperti pada
Gambar 4. dan Gambar 5.
Gambar 4.Hasil Grafik Perbandingan Torsi.
Gambar 2. Pemasangan supercharger elektrik pada ruang
mesin avanza
Dynotest
Dynotest yang akan digunakan untuk
menguji adalah dynamometer chasis. Dynamometer
chassis adalah sebuah dynamometer yang siap
digunakan untuk melakukan pengukuran, yang
terdiri dari: Chassis, Roller inersia, roller sensor,
modul converter, wire, yang terhubung pada sebuah
Berdasarkan grafik diatas torsi perbandingan antara
keadaan kondisi standart dan penambahan supercharger
elektrik dengan desain saluran intake, Dengan
penambahan alat ini ada kenaikan angka torsi pada rpm
1500 rpm hingga 3500 rpm. Pada rpm 4000 mengalami
penurunan lalu pada rpm 4500 mengalami kenaikan lagi.
Sehingga pada rpm 5000-7000 nilai torsi juga turun.
Hal ini disebabkan karena debit udara yang dihasilkan
supercharger elektrik kurang memenuhi kebutuhan
mesin di rpm 4000-7000.
Gambar 5. Hasil Grafik Perbandngan Daya.
Berdasarkan grafik daya diatas perbandingan antara
keadaan kondisi standart dan penambahan supercharger
elektrik dengan desain saluran intake, Dengan
penambahan alat ini ada kenaikan nilai daya pada rpm
1500 rpm hingga 3500 rpm. Pada rpm 4000 mengalami
penurunan lalu pada rpm 4500 mengalami kenaikan lagi.
Sehingga pada rpm 5000-7000 nilai daya juga turun.
Hal ini disebabkan karena debit udara yang dihasilkan
supercharger elektrik kurang memenuhi kebutuhan
mesin di rpm 4000-7000.
Gambar 7 . Analisa polynomial grafik daya.
Dari hasil analisa berdasarkan grafik polynomial
kenaikan daya rata – rata tiap Rpm persentasenya tidak
lebih dari 3 % maka dianggap tidak mempengaruhi
kinerja mesin.
4. Kesimpulan
1.
2.
Evaluasi Kecermatan Dynotest Dastek .
Untuk menganalisa tingkat kecermatan dari alat
pengujian dynotest yang bermerek dastek yang
dilakukan. Mendapatkan hasil grafik torsi dan daya
dengan perbandingan kondisi standart dan adanya
penambahan supercharger menggunakan analisa grafik
polynomial. Pada gambar 6 dan gambar 7
3.
Peningkatan nilai prosentase daya 0,22% dan
torsi 0,25% sehingga dikatan tidak terjadi
kenaikan yang berarti.
Karena supply udara yang dihasilkan
supercharger elektrik ini kurang maka pada rpm
4000-7000 mengalami penurunan daya dan
torsi.
Ketidak-sesuaian
pemilihan
supercharger
elektrik debit udara yang dihasilkan kurang dan
tidak sesuai dengan spesifikasi yang ditawarkan
oleh pabrik.
5. Daftar Pustaka
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Gambar 6 Analisa polynomial grafik torsi.
7.
Dari hasil analisa berdasarkan grafik polynomial
kenaikan torsi rata – rata tiap Rpm persentasenya tidak
lebih dari 3 % maka dianggap tidak mempengaruhi
kinerja mesin.
8.
9.
kartika, yohan adhi (2005). Studi pengaruh
saluran intake udara denga profil nozzel pada
performa mesin bensin. No 010696/MES/2005.
Skripsi Universitas Petra
Skripsi No. 02010817/MES/2007; Billy
Purnomo Oentoro (24400006).
http://jusufgltobing.blogspot.com/2012/03/turbo
charger.html
http://id.wikipedia.org/wiki/tubocharger
http://id.wikipedia.org/wiki/Supercharger
http://www.modifikasi.com/showthread.php/448
738-“Beginilah-Cara-Kerja-Turbocharger”
http://www.powerairfan.com/centrifugal-blower
.html
http://sumberdaya.web.id/2011/blower-dan-kipa
s-untuk-aplikasi-industri/m
http://www.dealertoyotajakarta.com/toyota-avan
za-indonesia/
http://dynowave.blogspot.com/
SUPERCHARGER ELEKTRIK
Christian Hadianta), Teng Sutrisno2)
Program Studi Teknik Mesin Universitas Kristen Petra 1,2)
Jalan. Siwalankerto 121-131, Surabaya 60236. Indonesia 1,2)
Phone: 0062-31-8439040, Fax: 0062-31-84176581,2)
E-mail : [email protected] 1), [email protected])
ABSTRAK
Di era mobilitas ini, perkembangan teknologi kendaraan bermotor terutama mobil terus
berkembang. Peningkatan kinerja Toyota avanza 1.5 dengan menggunakan supercharger
konvensional yang berfungsi memasukan udara ke ruang bakar yang biasa dilakukan untuk
meningkatkan kinerja mesin menggunkan tenaga dari putaran mesin. Sedangkan supercharger
elektrik bekerja seperti halnya supercharger konvensional dengan menggunakan sumber tenaga
penggerak motor listrik DC 12 V yang diambil dari aki mobil tanpa memebebani mesin.
Dengan adanya penambahan supercharger elektrik pada Toyota avanza terjadi penigkatan torsi
dan daya. Namum secara persen tidak signifikan tetapi torsi dan daya meningkat pada rpm
1500-3500.
Kata kunci:
Supercharger, turbocharger, supercharger elektrik
1. Pendahuluan
Pada era yang berkembang saat ini, teknologi terus
berkembang terutama dibidang otomotif. Para ahli
otomotif bersaing untuk mengembangkan teknologi yang
dapat di aplikasikan ke mobil konvensional agar dapat
meningkatkan performa kendaraan seperti di kendaraan
konvensinal yang beredar masyarkat. Seperti
pengapliakasian turbocharger dan supercharger dapat
meningkatkan performa mesin yang signifikan.
Turbocharger dan supercharger adalah perangkat
yang berguna untuk menambah pasokan udara yang
dibutuhkan oleh mesin dalam proses pembakaran. Kedua
perangkat ini merupakan pompa udara yang menghisap
dan mengalirkan udara ke saluran intake manifold mesin.
Perbedaan diantara keduanya ada pada sumber
penggerak putaran turbin.
Turbocharger atau
yang
akrab
disebut turbo memiliki turbin dan kompresor yang
terhubung dalam satu poros. Turbin berfungsi sebagai
kincir penggerak yang tenaganya diambil dari tiupan
udara sisa pembakaran mesin. Kincir inilah yang
berfungsi memutar kompresor yang berfungsi sebagai
peningkat tekanan udara. Karena dapat bergerak bebas,
turbin kompresor ini dapat berputar hingga lebih dari
70.000 rpm dengan tekanan udara yang sangat besar.
Oleh karena itulah perangkat ini diberi katup by
pass agar tekanan udara yang dihasilkan tidak
berlebihan. Katup tersebut dikenal dengan nama blow-off
valve.
Pada supercharger memanfaatkan tenaga putaran
mesin untuk memutar turbin kompresor. Karena putaran
mesin umumnya hanya bermain kurang dari 7.000 rpm
maka tekanan yang dihasilkan tidak setinggi
turbocharger.
Namun supercharger
memiliki
keunggulan pada putaran bawah karena perangkat ini
sudah mulai bekerja pada rpm rendah. Sesuai
Peningkatan tenaganya pun sangat halus karena putaran
turbin selaras dengan putaran mesin. Perangkat keras
sebagai alat peraga dan bahan studi untuk memahami dan
mengembangkan teknologi steer by wire.
2. Metodologi
Penelitian dilakukan seperti yang dipaparkan pada
Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Perancangan Tugas Akhir.
Metode Pengujian Hisapan Mesin.
Untuk mengetahui spesifikasi dari mesin avanza
seri 3SZ-VE. Metode Pengujian yang dilakukan untuk
mengetahui jumlah udara yang di hisap mesin tiap RPM
nya pada mesin Avanza seri 3SZ-VE dengan melakukan
pengujian alat-alat tersebut pada lubang throttle body
dalam keadaan mesin menyala.
personal computer (pc). Setelah melakukan
pengukuran tersebut dapat ditampilkan berupa
grafik pada layar monitor. Juga dapat di print pada
kertas untuk dijadikan berkas data asli, yang dapat
dipergunakan untuk berbagai keperluan. Pada
gambar 3.
Pengadaan Supercharger Electric.
Dari hasil pengujian hisapan mesin menunjukan
hasil kenaikan nilai Kpa tiap kenaikan RPM mesin.
Maka penulis mencari kompresor sentrifugal yang dapat
yang dapat menyuplai udara ke ruang bakar di dalam
mesin Avanza. Setelah mencari cari kompresor
sentrifugal yang cocok adalah supercharger elektrik
yang beredar di internet dengan spesifikasi sebagai
berikut.
Metode Pengujian Debit Supercharger Elektrik.
Untuk mengetahui tekanan udara yang
dihasilkan supercharger elektrik sendiri, perlu dilakukan
pengujian dengan alat ukur agar dapat mengetahui
sesungguhnya
nilai
tekanan
yang
dihasilkan
supercharger elektrik ini. Maka dibutuhkan alat-alat dan
bahan untuk mendukung pengujian ini.
Desain Saluran Intake.
Saluran intake udara yang digunakan terbuat dari
stainless steel. Bahan ini di pilih karena banyaknya
ketersediaan bahan yang ada di pasaran dan tahan karat.
Proses pembuatan saluran intake ini dengan
menggunakan proses welding menggabungkan 2 ukuran
pipa yang berbeda menjadi satu. Gambar 2. Saluran
udara intake ini dibuat bentuk khusus dengan melepas
box filter udara bawaan pabrik karena disesuaikan posisi
dan ukuran supercharger elektrik serta wiring agar dapat
di pasang pada ruang mesin avanza.
Gambar 3. Posisi
dynamometer
roda
belakang
pada
roller
3.Analisa Data
Dari hasil pengujian yang dilakukan dengan
menggunakan dynotest di bengkel GUT Motorsport di
dapat hasil grafik torsi dan grafik daya seperti pada
Gambar 4. dan Gambar 5.
Gambar 4.Hasil Grafik Perbandingan Torsi.
Gambar 2. Pemasangan supercharger elektrik pada ruang
mesin avanza
Dynotest
Dynotest yang akan digunakan untuk
menguji adalah dynamometer chasis. Dynamometer
chassis adalah sebuah dynamometer yang siap
digunakan untuk melakukan pengukuran, yang
terdiri dari: Chassis, Roller inersia, roller sensor,
modul converter, wire, yang terhubung pada sebuah
Berdasarkan grafik diatas torsi perbandingan antara
keadaan kondisi standart dan penambahan supercharger
elektrik dengan desain saluran intake, Dengan
penambahan alat ini ada kenaikan angka torsi pada rpm
1500 rpm hingga 3500 rpm. Pada rpm 4000 mengalami
penurunan lalu pada rpm 4500 mengalami kenaikan lagi.
Sehingga pada rpm 5000-7000 nilai torsi juga turun.
Hal ini disebabkan karena debit udara yang dihasilkan
supercharger elektrik kurang memenuhi kebutuhan
mesin di rpm 4000-7000.
Gambar 5. Hasil Grafik Perbandngan Daya.
Berdasarkan grafik daya diatas perbandingan antara
keadaan kondisi standart dan penambahan supercharger
elektrik dengan desain saluran intake, Dengan
penambahan alat ini ada kenaikan nilai daya pada rpm
1500 rpm hingga 3500 rpm. Pada rpm 4000 mengalami
penurunan lalu pada rpm 4500 mengalami kenaikan lagi.
Sehingga pada rpm 5000-7000 nilai daya juga turun.
Hal ini disebabkan karena debit udara yang dihasilkan
supercharger elektrik kurang memenuhi kebutuhan
mesin di rpm 4000-7000.
Gambar 7 . Analisa polynomial grafik daya.
Dari hasil analisa berdasarkan grafik polynomial
kenaikan daya rata – rata tiap Rpm persentasenya tidak
lebih dari 3 % maka dianggap tidak mempengaruhi
kinerja mesin.
4. Kesimpulan
1.
2.
Evaluasi Kecermatan Dynotest Dastek .
Untuk menganalisa tingkat kecermatan dari alat
pengujian dynotest yang bermerek dastek yang
dilakukan. Mendapatkan hasil grafik torsi dan daya
dengan perbandingan kondisi standart dan adanya
penambahan supercharger menggunakan analisa grafik
polynomial. Pada gambar 6 dan gambar 7
3.
Peningkatan nilai prosentase daya 0,22% dan
torsi 0,25% sehingga dikatan tidak terjadi
kenaikan yang berarti.
Karena supply udara yang dihasilkan
supercharger elektrik ini kurang maka pada rpm
4000-7000 mengalami penurunan daya dan
torsi.
Ketidak-sesuaian
pemilihan
supercharger
elektrik debit udara yang dihasilkan kurang dan
tidak sesuai dengan spesifikasi yang ditawarkan
oleh pabrik.
5. Daftar Pustaka
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Gambar 6 Analisa polynomial grafik torsi.
7.
Dari hasil analisa berdasarkan grafik polynomial
kenaikan torsi rata – rata tiap Rpm persentasenya tidak
lebih dari 3 % maka dianggap tidak mempengaruhi
kinerja mesin.
8.
9.
kartika, yohan adhi (2005). Studi pengaruh
saluran intake udara denga profil nozzel pada
performa mesin bensin. No 010696/MES/2005.
Skripsi Universitas Petra
Skripsi No. 02010817/MES/2007; Billy
Purnomo Oentoro (24400006).
http://jusufgltobing.blogspot.com/2012/03/turbo
charger.html
http://id.wikipedia.org/wiki/tubocharger
http://id.wikipedia.org/wiki/Supercharger
http://www.modifikasi.com/showthread.php/448
738-“Beginilah-Cara-Kerja-Turbocharger”
http://www.powerairfan.com/centrifugal-blower
.html
http://sumberdaya.web.id/2011/blower-dan-kipa
s-untuk-aplikasi-industri/m
http://www.dealertoyotajakarta.com/toyota-avan
za-indonesia/
http://dynowave.blogspot.com/